失效模擬的案例
鍛模的失效及模擬分析
鍛模的失效及模擬分析（二）
鍛模的失效及模擬分析（二）.pdf
鍛模的失效及模擬分析（一）.pdf
DEFORM 3D裂紋失效模擬 ￥9.99
裂紋失效是材料加工中非常常見的缺陷之一，DEFORM提供了多個(gè)斷裂準(zhǔn)則來模擬斷裂過程。
在deform中斷裂模型有兩種處理方式，單元?jiǎng)h除（Element Deletion）和連續(xù)損傷軟化（Continuum Damage Softening）
要想通過DEFORM 3D來實(shí)現(xiàn)裂紋失效模擬，需進(jìn)行以下設(shè)置。
【論文解讀】汽車一維焊點(diǎn)失效模擬-碰撞安全
焊點(diǎn)失效參數(shù)數(shù)據(jù)庫建設(shè)到一定規(guī)模后， 即可在整車范圍的焊點(diǎn)模型使用經(jīng)過試驗(yàn)標(biāo)定的失效參數(shù)，在開發(fā)過程中不斷優(yōu)化存在碰撞失效風(fēng)險(xiǎn)的焊點(diǎn)，模型的精確性能夠得到保證。
本論文研究了在轎車有限元碰撞仿真中準(zhǔn)確模擬焊點(diǎn)失效的方法。對(duì)點(diǎn)焊樣件進(jìn)行拉伸和剪切力學(xué)實(shí)驗(yàn)，建立了試驗(yàn)的一維焊點(diǎn)有限元模型和相應(yīng)的失效模型，使用數(shù)值優(yōu)化等方法，對(duì)焊點(diǎn)失效模型的參數(shù)進(jìn)行了校核標(biāo)定，使仿真中焊點(diǎn)的受力和失效后吸收的能量與試驗(yàn)的偏差最小。應(yīng)用此方法在仿真中再現(xiàn)并解決了某次碰撞試驗(yàn)中出現(xiàn)的焊點(diǎn)開裂問題。提出了建立車身焊點(diǎn)失效參數(shù)數(shù)據(jù)庫的設(shè)想。
[1]連志斌,劉雍.基于試驗(yàn)標(biāo)定的轎車碰撞焊點(diǎn)失效模擬方法研究[J].上海汽車,2015(06):50-53.
大家好，為了更好地提升自己，幫助自己對(duì)最新研究進(jìn)行整理和復(fù)盤，本人在學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)時(shí)會(huì)進(jìn)行相關(guān)總結(jié)和分享，希望對(duì)大家有所幫助和啟發(fā)，有問題請(qǐng)及時(shí)反饋和聯(lián)系，謝謝！
展開 基于hyperworks＋lsdyna電池包擠壓之焊點(diǎn)失效模擬-2 ￥20
幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：如何定義彈塑性材料MAT24（材料曲線）、剛性體材料MAT20，如何定義壓頭與箱體的接觸，如何定義箱體與剛性墻的自接觸，如何定義壓頭的約束及加載尤其是創(chuàng)建壓頭的位移加載，如何創(chuàng)建CRB連接（螺栓連接中常用的連接方式），如何創(chuàng)建MAT100焊點(diǎn)（焊點(diǎn)失效）。
擠壓模擬（有焊點(diǎn)失效）
軸向力與剪切力（有焊點(diǎn)失效）
本案例僅提供模型文件結(jié)果文件及相關(guān)指導(dǎo)，凡購買的朋友針對(duì)本案例仿真實(shí)現(xiàn)上有什么疑問可以私信。更多知識(shí)點(diǎn)、注意點(diǎn)見收費(fèi)部分。與11月3日發(fā)的案例《基于hyperworks＋lsdyna電池包擠壓之焊點(diǎn)失效模擬》的不同之處在于，本案例并不是根據(jù)軸向力或剪切力來定義失效。
展開 
Dyna中模擬材料失穩(wěn)的GISSMO失效模型 ￥20
材料失穩(wěn)時(shí)應(yīng)變，損傷，應(yīng)力三軸度急劇增加
損傷閥值DCRIT設(shè)定為1.0時(shí)計(jì)算結(jié)果如下：
材料不發(fā)生失穩(wěn)時(shí)單元幾乎同時(shí)失效，有一定隨機(jī)性
材料不發(fā)生失穩(wěn)時(shí)無法構(gòu)建應(yīng)力下降段
結(jié)果對(duì)比
當(dāng)材料出現(xiàn)失穩(wěn)時(shí)，塑性應(yīng)變，損傷，應(yīng)力三軸度在很短的時(shí)間內(nèi)急劇增長，需在失穩(wěn)時(shí)間內(nèi)加密輸出頻率才能捕捉到峰值（損傷閥值0.5的例子在最小時(shí)間步長的輸出時(shí)間間隔內(nèi)依然未捕捉到損傷為1的時(shí)刻點(diǎn)）。
Dyna中GISSMO和JC失效模型比較
JC失效模型無法模擬材料失穩(wěn)過程，損傷計(jì)算只能是線性累積，失效應(yīng)變與應(yīng)力三軸度只能是單調(diào)的關(guān)系； GISSMO失效模型可以模擬材料失穩(wěn)過程，損傷計(jì)算為非線性指數(shù)累積，失效應(yīng)變與應(yīng)力三軸度可以不是單調(diào)的關(guān)系。是一種更符合實(shí)際的失效模型。
展開 【ABAQUS建模】復(fù)合材料失效與單元?jiǎng)h除-附cae文件
復(fù)合材料失效模擬是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要仔細(xì)設(shè)置和考慮多個(gè)參數(shù)。
1.設(shè)置復(fù)合鋪層：
在模型中定義復(fù)合材料的鋪層結(jié)構(gòu)，包括纖維方向、層數(shù)、厚度和材料類型等參數(shù)。可以使用ABAQUS CAE中的“Composite Layup”功能來設(shè)置復(fù)合鋪層。
2.定義材料特性：
為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料定義材料特性，包括纖維和基體的力學(xué)性質(zhì)（如彈性模量、剪切模量、屈服強(qiáng)度等）、失效準(zhǔn)則和失效模型等。
3.分配載荷和邊界條件：
根據(jù)實(shí)際情況在模型中分配載荷和邊界條件。這些載荷和邊界條件可以包括約束、力、壓力或其他外部加載。
4.復(fù)合失效模擬過程中單元未被刪除的可能原因：
在復(fù)合材料失效模擬中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)一些單元未被刪除。這可能是由于網(wǎng)格劃分不合理或網(wǎng)格質(zhì)量不好導(dǎo)致的。建議檢查網(wǎng)格質(zhì)量并進(jìn)行調(diào)整，確保合理的網(wǎng)格劃分。
5.后處理復(fù)合材料變形和失效結(jié)果：
完成失效模擬后，需要進(jìn)行后處理以查看復(fù)合材料的變形和失效結(jié)果。可以使用ABAQUS CAE提供的后處理功能來可視化和分析模擬結(jié)果，例如查看復(fù)合材料的應(yīng)力、應(yīng)變分布、損傷演化和失效模式等。
以下是詳細(xì)的步驟和注意事項(xiàng)：
1.設(shè)置復(fù)合鋪層：
a. 在ABAQUS CAE中創(chuàng)建復(fù)合材料模型，并選擇適當(dāng)?shù)膯卧愋停ɡ纾琒HELL181用于復(fù)合板）。
b. 使用"Part"工具創(chuàng)建復(fù)合鋪層的幾何形狀，設(shè)置纖維的方向和層數(shù)。
c. 定義每層中纖維和基體的材料性質(zhì)，可以使用各向異性彈性參數(shù)定義纖維方向的彈性模量和剪切模量。
2.定義材料特性：
a. 選擇適當(dāng)?shù)?em>失效準(zhǔn)則和失效模型，這取決于您希望模擬的復(fù)合材料失效行為。
b. 定義纖維和基體的彈性性質(zhì)、破壞準(zhǔn)則和屈服準(zhǔn)則。
c.
展開 基于ABAQUS的超高性能混凝土UHPC單元失效刪除仿真模擬
利用關(guān)鍵詞*Concrete failure來實(shí)現(xiàn)，UHPC混凝土單元失效刪除的仿真模擬
目前只能通過動(dòng)態(tài)顯式求解來定義關(guān)鍵詞
*Concrete failure，type=strain（或displacement）
拉伸開裂應(yīng)變（或位移），壓縮非彈性應(yīng)變，拉伸損傷值，壓縮損傷值
把上面兩行編輯好的關(guān)鍵詞，放到CDP本構(gòu)模型后面，如果在GUI界面定義編輯關(guān)鍵詞后，一定要去再次檢查定義的位置，否則很容易出現(xiàn)竄行，求解提示inp文件出錯(cuò)。
個(gè)人建議：最好是輸出inp后，再次進(jìn)行編輯，通過job模塊提交編輯后的inp更為方便。
受壓損傷云圖1
受壓損傷云圖2
受壓損傷云圖3-開始出現(xiàn)單元失效刪除
受壓損傷云圖3-斜剪破壞
最終破壞云圖
軸心受拉開裂
中間出現(xiàn)單元失效刪除
中間單元全部失效刪除
剛度退化
剛度退化因子
荷載位移曲線
展開 abaqus復(fù)合材料應(yīng)用
實(shí)例操作:
1.復(fù)合材料層結(jié)構(gòu)的三種常用建模方法、靜力分析中強(qiáng)度準(zhǔn)則和損傷判據(jù)的引入、數(shù)據(jù)輸入與輸出
2.層合結(jié)構(gòu)的熱-力耦合分析
3.基于虛裂紋閉合技術(shù)(VCCT)的分層擴(kuò)展模擬
4.基于cohesive單元的分層/界面損傷擴(kuò)展模擬
5.基于XFEM方法的裂紋擴(kuò)展模擬
6.復(fù)合材料加筋板的壓潰分析
7.面內(nèi)剪切載荷作用下的加筋板的承載能力預(yù)測(cè)
8.復(fù)合材料加筋板剪切失效模擬
9.顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模、拉伸過程及失效分析
10.短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模、胞元分析技術(shù)
11.復(fù)合材料加筋板自由振動(dòng)分析
12.復(fù)合材料加筋板低速?zèng)_擊過程模擬
13.低速?zèng)_擊損傷的復(fù)合材料加筋板剩余壓縮強(qiáng)度計(jì)算
14.高速?zèng)_擊模擬
15.基于MATLAB的變角度鋪絲復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)建模
16.基于Python的參數(shù)化建模及插件實(shí)例
17.基于UMAT接口子程序的材料彈塑性分析
18.基于UMAT接口子程序的材料粘彈性分析
19.基于USDFLD復(fù)合材料層合板的損傷分析
【abaqus復(fù)合材料】——第13期
（無限次回放視頻+班級(jí)微信群+案例模型+講義資料）
1、靜力分析和損傷、層合結(jié)構(gòu)的熱-力耦合分析、
2、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板分層、界面損傷與xfem裂紋擴(kuò)展
3、顆粒/短纖維拉伸與失效、胞元分析
4、復(fù)合材料加筋板壓潰、承載能力預(yù)測(cè)、剪切失效模擬
5、ABAQUS二次開發(fā)：以MATLAB、PYTHON及子程序和FORTRAN的二次開發(fā)方式為例
6、自由振動(dòng)、動(dòng)力響應(yīng)分析、高低速?zèng)_擊、沖擊損傷加筋板剩余壓縮強(qiáng)度計(jì)算
7、abaqus復(fù)合材料 論文寫作及學(xué)術(shù)交流
【復(fù)合材料實(shí)例】老司機(jī)帶你玩轉(zhuǎn)abaqus！
展開 ALOF的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
主要目標(biāo)就是為用戶提供一個(gè)對(duì)含缺陷產(chǎn)品方便精確進(jìn)行模擬計(jì)算的軟件平臺(tái)，以評(píng)估裂紋和缺陷的安全性。ALOF的計(jì)算精度已為大量的實(shí)驗(yàn)和學(xué)術(shù)論文所證明。ALOF的主要功能和特色為：
⑴ 方便快捷地模擬含裂紋或缺陷體的失效破壞過程，評(píng)估裂紋的安全性與結(jié)構(gòu)的可靠性。建立CAE模型的時(shí)可不預(yù)設(shè)裂紋形狀，裂紋擴(kuò)展過程無需人工干預(yù)；為提高分析精度，可以在裂紋附近進(jìn)行高效的分層加密。
⑵ ALOF擁有友好的用戶交互界面，用戶可以在交互界面上建立CAE網(wǎng)格模型，定義材料和荷載以及選擇多種裂紋求解算法。ALOF可以根據(jù)分析結(jié)果自動(dòng)生成失效或破壞過程的動(dòng)畫，并快捷生成用戶所需要的失效分析報(bào)告。
ALOF采用了以下兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)解決失效過程模擬：
⑴ XFEM-擴(kuò)展有限單元法
1994年美國西北大學(xué)Belytshcko教授提出的無網(wǎng)格法給出了一種便捷模擬失效過程的途徑。1999年美國西北大學(xué)的Moes博士在在此基礎(chǔ)上提出了XFEM技術(shù)，這種技術(shù)兼具了傳統(tǒng)CAE方法的優(yōu)勢(shì)和失效模擬的便捷性。隨后出現(xiàn)了XFEM研究熱潮，XFEM已趨向成熟，并成功在ABAQUS中應(yīng)用。
圖. 裂紋尖端及路徑
XFEM實(shí)現(xiàn)了裂紋獨(dú)立于CAE網(wǎng)格模型，使得建立網(wǎng)格模型和裂紋擴(kuò)展的過程中不需要考慮裂紋。
圖. XFEM的3D裂紋的模擬
⑵ 虛擬節(jié)點(diǎn)法
多邊形有限元法指CAE網(wǎng)格的形狀可以為任意多邊形。ALOF的開發(fā)人員開發(fā)了虛擬節(jié)點(diǎn)法，從而使得多邊形有限元技術(shù)發(fā)展并應(yīng)用到了三維工程計(jì)算。利用虛擬節(jié)點(diǎn)法可以實(shí)現(xiàn)裂紋附近網(wǎng)格的自動(dòng)分層加密，這種功能目前還沒有發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的其他任何軟件擁有。
圖. 虛擬節(jié)點(diǎn)法模擬失效裂紋附近的分層加密
ALOF目前已完成基本功能與結(jié)構(gòu)研發(fā)工作，具備二維和三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與裂紋失效破壞分析，下面給出ALOF計(jì)算的產(chǎn)品實(shí)例：
圖.
展開 LS-DYNA模擬材料的隨機(jī)失效
材料左右/上下并非對(duì)稱結(jié)構(gòu)
如果不是隨機(jī)失效，材料呈現(xiàn)1/4對(duì)稱
復(fù)合材料加筋板的失效模擬 ￥20
1.介紹
通過修改復(fù)合材料加筋板的材料屬性、定義鋪層的失效準(zhǔn)則、創(chuàng)建XFEM區(qū)域，對(duì)復(fù)材加筋板進(jìn)行分析，模擬結(jié)構(gòu)的失效過程。方法教程來自于外網(wǎng)，附件是自己根據(jù)教程練習(xí)時(shí)建的cae模型，供參考。
以下是加筋板的幾何結(jié)構(gòu)及材料鋪層信息。
圖1 加筋板結(jié)構(gòu)
圖2 加筋板各部分材料
此模型的主要目的是蒙皮鋪層中的纖維拉伸破壞，可以采用最大主應(yīng)力破化準(zhǔn)則來模擬。主要考察的失效區(qū)域是在蒙皮孔的周圍。
以下主要介紹復(fù)材屬性、失效參數(shù)、鋪層方向和XFEM的定義。
2.復(fù)材屬性
首先按工程常數(shù)的方法定義T300/M18的材料屬性。之后按最大主應(yīng)力準(zhǔn)則定義失效參數(shù)。定義損傷演化和損傷穩(wěn)定粘合系數(shù)。
由于載荷方向的設(shè)置，0°鋪層更容易出現(xiàn)纖維拉伸失效，而90°鋪層則主要是基體失效。因此我們只是在孔邊區(qū)域的0°鋪層加入了損傷參數(shù)。
圖3 失效參數(shù)設(shè)置
圖4 斷裂能定義
圖5 對(duì)于失效考核區(qū)的0°鋪層，賦予的屬性中應(yīng)該包含失效參數(shù)
3.材料鋪層方向
之后定義鋪層方向。
圖6 方向定義
4.定義XFEM
把含有損傷參數(shù)的區(qū)域定義XFEM。
圖7 XFEM定義
5.后處理
圖8 后處理效果
圖9 開裂效果
PS：文字編輯在word中完成，復(fù)制到帖子中排版變得有些亂。
模型本人開的四核計(jì)算，大概是十幾個(gè)小時(shí)可以算好。計(jì)算過程中產(chǎn)生的stt狀態(tài)文件大概在三四十個(gè)G左右，需要準(zhǔn)備好磁盤空間。
展開 
Abaqus狗骨頭拉伸斷裂失效模擬 ￥30
下面是視頻中的工程文件inp，大家可以下載一下供大家參考學(xué)習(xí)
失效FEM模擬常見問題解答 I期
Qusetion:
XFEM模擬裂縫擴(kuò)展中，出現(xiàn)這種情況，n個(gè)增量步之后，出現(xiàn)不收斂導(dǎo)致計(jì)算結(jié)束？
Cause:1.裂紋屬于強(qiáng)不連續(xù)，非線性很強(qiáng)；尤其是n larger than 某個(gè)N時(shí)，幾何非線性增大很多；
2.網(wǎng)格方面，裂尖局部區(qū)域網(wǎng)格畸變，所以xfem出現(xiàn)以前，remesh techs一度盛行;
3.非線性材料，或者接觸等額外非線性引起的；
4.邊界條件設(shè)置不合理，譬如一些情況下要求邊界對(duì)稱，避免某個(gè)自由度方向剛體位移，etc;
5.增量步大小設(shè)置不合理，譬如，過大（發(fā)散），過小（嚴(yán)重增加計(jì)算成本）；
6.預(yù)制裂縫與單元邊界挨的太近，這個(gè)體現(xiàn)在具體的數(shù)值實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上；
7.求解器設(shè)置不合理，比如該用增量法的，用成mN-R;
8.其他（時(shí)間有限，不可能面面俱到）
Answer：分別針對(duì)，1.無；2.局部細(xì)化；3.分開檢驗(yàn)；4.約束多余的自由度，避免重約束，（邊界對(duì)稱），避免其他地方應(yīng)力集中等等；5.使其合理；6.岔開一定距離；7.合理設(shè)置；8.無
2. Qusetion:
XFEM模擬裂縫擴(kuò)展中，出現(xiàn)這種情況，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)差距較大？
展開 BGA焊點(diǎn)的失效分析及熱應(yīng)力模擬
本論文采用立體顯微鏡檢查、ｘ—ｒａｙ檢查、金相切片分析、ＳＥＭ、ＥＤＸ等方法詳細(xì)分析了失效ＢＧＡ焊點(diǎn)的微結(jié)構(gòu)、裂紋情況、金屬間化合物、及空洞對(duì)可靠性的影響，得出引起焊點(diǎn)失效的主要原因。在此基礎(chǔ)上，采用ＡＮＳＹＳ有限元軟件，模擬分析了熱載荷作用下ＣＢＧＡ焊點(diǎn)的三維應(yīng)力應(yīng)變行為。研究了影響焊點(diǎn)（鼓形、柱形）熱應(yīng)力應(yīng)變分布的幾個(gè)因素（半徑、高度、間距），為在實(shí)際焊接過程中，對(duì)從焊點(diǎn)形態(tài)的角度控制焊點(diǎn)質(zhì)量提供了理論依據(jù)。同時(shí)還研究了兩種典型無鉛焊球（Ｓｎ９５．５／Ａ９３．８／Ｃｕ０．７，Ｓｎ９６．５／Ａ９３．５）與含鉛焊料（Ｓｎ／３７Ｐｂ）的熱應(yīng)力應(yīng)變分布，并對(duì)結(jié)果作了分析比較。得出Ｓｎ９５．５／Ａ９３．８／Ｃｕ０．７焊點(diǎn)的ｖｏｎｍｉｓｅｓ等效應(yīng)力應(yīng)變最大值小于Ｓｎ９６．５／Ａ９３．５焊點(diǎn)與Ｓｎ／３７Ｐｂ焊點(diǎn)，為電子焊料無鉛化材料體系的選擇提供了理論依據(jù)
BGA焊點(diǎn)的失效分析及熱應(yīng)力模擬.pdf
展開 失效FEM模擬常見問題解答 II期
Qusetion:
數(shù)值方法，基于有限元的，常用的模擬斷裂有哪些方法及原理？
Answer：
工程上模擬斷裂，針對(duì)動(dòng)態(tài)斷裂來講，基于有限元的方法最多。可以分為 自適應(yīng)remeshing(最古老的方法)， 單元?jiǎng)h除法， 擴(kuò)展有限元法，interelement法（cohesive 單元或接觸行為），其他（VCCT）。Remeshing就是不斷調(diào)整裂紋尖端網(wǎng)格密度,只有通過增加局部自由度，才能表征裂尖行為。
單元?jiǎng)h除法，原理是通過設(shè)定一定的失效準(zhǔn)則，當(dāng)單元達(dá)到準(zhǔn)則時(shí)單元?jiǎng)h除。單元?jiǎng)h除法劣勢(shì)是不太準(zhǔn)確，很依賴網(wǎng)格尺寸，模擬效果不好，除非特別對(duì)待。
擴(kuò)展有限元，是目前世界上最流行的方法來處理動(dòng)態(tài)斷裂，并且效果理想。對(duì)于裂紋來說，裂紋萌生模擬起來困難的，所以xfem中裂尖前端使用粘聚區(qū)模型來表征其萌生，這樣其萌生和起裂方向就和實(shí)驗(yàn)比較吻合。這也是 xfem很大的創(chuàng)新之一。
其次使用水平集方法，來表征裂紋擴(kuò)展路徑和裂尖。擴(kuò)展有限元目前發(fā)展已經(jīng)比較完善，很多問題得到解決，比如高階單元的使用，積分法則的優(yōu)化，多場(chǎng)耦合，水裂壓力，模擬moving interface 等等很多很多。
擴(kuò)展有限元還可以處理 孔洞 夾雜 界面 高應(yīng)變梯度等不連續(xù)現(xiàn)象，而這些都必須借助于解析解，來獲得這些不連續(xù)問題的kinematics表征。
Interelement,顧名思義，就是在常規(guī)單元間加入特殊的單元，比如cohesive單元來表征裂紋萌生 擴(kuò)展。有些類似單元?jiǎng)h除法。但沒有嚴(yán)格的物理意義。
Vcct就是虛擬裂紋閉合法，通過假設(shè)裂紋閉合所需的能量來解決這類問題。
其他的還有crystal fem。
8. Qusetion:
數(shù)學(xué)角度看，究竟什么是斷裂，什么是奇異性？
展開 